VDI 4257 Blatt 1-2013 Bioaerosols and biological agents - Emission measurement - Planning and performing emission measurements.pdf

1、VEREIN DEUTSCHERINGENIEUREBioaerosole und biologische AgenzienMessen von EmissionenPlanung und Durchfhrung von EmissionsmessungenBioaerosols and biological agentsEmission measurementPlanning and performing emission measurementsVDI 4257Blatt 1 / Part 1Ausg. deutsch/englischIssue German/EnglishVDI/DIN

2、-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 1a: Maximale ImmissionswerteVDI/DIN-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band 4: Analysen- und Messverfahren IVDI-Handbuch BiotechnologieVDI-RICHTLINIENZubeziehen durch /Available at BeuthVerlag GmbH,10772 Berlin Alle Rechtevorbehalten /All rights reserved Verein Deuts

3、cher Ingenieuree.V.,Dsseldorf 2013Vervielfltigung auchfr innerbetrieblicheZwecke nichtgestattet / Reproduction evenfor internal use not permittedDer Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigung im Bundes-anzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.Die deutsche Version dieser Richtli

4、nie ist verbindlich.ICS 07.100.99, 13.040.20Mai 2013May 2013The draft of this guideline has been subject to public scrutinyafter announcement in the Bundesanzeiger (Federal Gazette).The German version of this guideline shall be taken as authorita-tive. No guarantee can be given with respect to the E

5、nglish trans-lation. Inhalt SeiteVorbemerkung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Anwendungsbereich . . . . . . . . . . . . . . 42 Begriffe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Messaufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.1 Un

6、tersuchungen im Rahmen von Anlagengenehmigungen . . . . . . . . . . 93.2 Untersuchungen im Rahmen von Anlagenberwachungen. . . . . . . . . . . 93.3 Emissionsmessungen zur Ausbreitungs-rechnung und zur Ermittlung der Reich-weite von Emissionen aus einer Anlage . . 104 Messtechnik. . . . . . . . . . .

7、 . . . . . . . . 105 Grundlagen der Messplanung . . . . . . . . . 106 Relevante Anlagen und Messparameter . . . 116.1 Relevante Anlagen . . . . . . . . . . . . . 116.2 Messparameter . . . . . . . . . . . . . . . 117 Allgemeine Anforderungen an die Emissionsmessung. . . . . . . . . . . . . . . 127.1

8、Reprsentativitt der Probenahme . . . . . 127.2 Zeitliche Lage von Emissionsmessungen . . . . . . . . . . . . 127.3 Anzahl der Proben . . . . . . . . . . . . . 13Contents PagePreliminary note . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Scope . . . . .

9、. . . . . . . . . . . . . . . . . 42 Terms and definitions . . . . . . . . . . . . . 53 Measurement objective . . . . . . . . . . . . 93.1 Studies in the context of plant permits . . . . . . . . . . . . . . . . 93.2 Studies in the context of plant monitoring . . . . . . . . . . . . . . 93.3 Emission

10、 measurements for dispersion modelling and for reach determination of plant emissions. . . . . . . . . . . . . . 104 Measurement technique . . . . . . . . . . . . 105 Measurement planning principles. . . . . . . 106 Relevant plants and measurementparameters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116.

11、1 Relevant plants . . . . . . . . . . . . . . . 116.2 Measurement parameters . . . . . . . . . . 117 Measurement requirements on emission measurements. . . . . . . . . . . . 127.1 Sampling representativity. . . . . . . . . . 127.2 Temporal allocation of emission measurements. . . . . . . . . . . 127

12、.3 Number of samples . . . . . . . . . . . . . 13FrhereAusgabe: 12.10, Entwurf, nurdeutschFormeredition: 12/10, Draft, in German onlyKommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN Normenausschuss KRdLFachbereich UmweltmesstechnikB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF8BD9NormCD - Stand 2013-05All

13、e Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 2 VDI 4257 Blatt 1 / Part 1Seite8 Emissionsmessungen an gefhrten Quellen . . . . . . . . . . . . . . . 138.1 Vorgehensweise. . . . . . . . . . . . . . . 138.2 Auswahl der Messpunkte zur Messung der Abluftrandbedingungen . . . 138.

14、3 Ermittlung der Abluftrandbedingungen und des Abluftvolumenstroms . . . . . . . 168.4 Beurteilung der Reprsentativitt des Messquerschnitts . . . . . . . . . . . . . . 168.5 Festlegung der Messpunkte zurBioaerosolprobenahme . . . . . . . . . . . 188.6 Anzahl und Dauer der Probenahmen . . . . 188.7 E

15、rmittlung von Konzentration und Fracht. . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 Emissionsmessungen an aktiven Flchenquellen . . . . . . . . . . . . . . . . . 209.1 Allgemeines. . . . . . . . . . . . . . . . . 209.2 Bestimmung des Abluft-volumenstroms . . . . . . . . . . . . . . . 219.3 Qualitative Prf

16、ung der Homogenitt der aktiven Flchenquelle. . . . . . . . . . 219.4 Messung der Durchstrmungsverteilung . . 229.5 Durchfhrung der Emissionsmessungen . . 2510 Emissionsmessungen an passiven Flchenquellen . . . . . . . . . . . . . . . . 2911 Hinweise zur Bercksichtigung von Emissionen aus undefiniert

17、en Quellen . . . 3212 Messunsicherheit . . . . . . . . . . . . . . . 33Anhang A Dokumentation zur Vorbereitung der Messung (Messplan). . . . . . . . 34Anhang B Beispiele fr emissionsrelevante Betriebsablufe und die Wahl des Zeitpunkts von Emissionsmessungen an gefhrten Quellen . . . . . . . . . . .

18、36Schrifttum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Benennungsindex englisch deutsch . . . . . . . 40Page8 Emissions measurements atconducted sources . . . . . . . . . . . . . . 138.1 Procedure. . . . . . . . . . . . . . . . . . 138.2 Selection of measurement points formeasurement of exhaust ai

19、r boundary conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . 138.3 Determination of the exhaust air boundary conditions and the exhaust air volumetric flow rate . . . . . . 168.4 Assessment of the representativity of the measurement plane . . . . . . . . . 168.5 Determination of the measurement points fo

20、r bioaerosol sampling . . . . . . . 188.6 Number and duration of sampling . . . . . 188.7 Determination of concentration and emission rate . . . . . . . . . . . . . . 199 Emission measurements on active sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . .

21、 . . 209.2 Determination of the exhaust air volumetric flow rate . . . . . . . . . . . . 219.3 Qualitative testing of the homogeneity of the active area source . . . . . . . . . . 219.4 Measurement of the flow distribution . . . 229.5 Accomplishment of emissionmeasurements . . . . . . . . . . . . .

22、. . 2510 Emission measurements on passive sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2911 Recommendations for assessing emissions from undefined sources . . . . . 3212 Measurement uncertainty . . . . . . . . . . 33Annex A Documentation for preparation of themeasurement (measurement plan) . . .

23、34Annex B Examples of emission-relevant operational procedures and of the temporal choice of emissionmeasurements on conducted sources. . 36Bibliography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Term index English German . . . . . . . . . . . 40B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF8BD9NormCD -

24、Stand 2013-05All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 VDI 4257 Blatt 1 / Part 1 3 VorbemerkungDer Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Be-achtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richt-linie VDI 1000.Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, de

25、r elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstndig,sind vorbehalten.Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wahrungdes Urheberrechts und unter Beachtung der Lizenz-bedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in denVDI-Merkblttern geregelt sind, mglich.Allen, die eh

26、renamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt.Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieserRichtlinienreihe ist im Internet abrufbar unterwww.vdi.de/4257.EinleitungDie Ermittlung und Bewertung der Emissionen undImmissionen von Partikeln und gasfrmigen Stoffensind

27、 im Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG)und seinen Verordnungen sowie in der TA Luft gere-gelt. Ziel dieser Regelungen ist es, Menschen, Tiereund Pflanzen, den Boden, das Wasser, die Atmos-phre sowie Kultur- und sonstige Sachgter vorschdlichen Umwelteinwirkungen zu schtzen unddem Entstehen schdli

28、cher Umwelteinwirkungenvorzubeugen.Die gesetzlichen Vorgaben zur Begrenzung mikrobi-eller Emissionen sind bislang nur allgemein formu-liert. So schreibt die TA Luft fr bestimmte Anlagenvor: die Mglichkeiten, die Emissionen an Keimenund Endotoxinen durch dem Stand der Technik ent-sprechende Manahmen

29、zu vermindern, sind zu pr-fen“.Ergnzend wurden zahlreiche technische Regeln imArbeitsschutz (Technische Regeln fr BiologischeArbeitsstoffe (TRBA) und Umweltschutz erstellt.Weiterfhrende Informationen befinden sich in derSchriftenreihe der Kommission Reinhaltung der Luft(KRdL) Band 30 1, Band 35 2, B

30、and 39 3 undBand 44 4.Der Themenbereich Bioaerosole und biologischeAgenzien“ ist aufgrund seiner Komplexitt in meh-rere Richtlinienreihen unterteilt:Preliminary noteThe content of this guideline has been developed instrict accordance with the requirements and recom-mendations of the guideline VDI 10

31、00.All rights are reserved, including those of reprinting,reproduction (photocopying, micro copying), storagein data processing systems and translation, either ofthe full text or of extracts.The use of this guideline without infringement of copy-right is permitted subject to the licensing conditions

32、specified in the VDI Notices (www.vdi-richtlinien.de).We wish to express our gratitude to all honorary con-tributors to this guideline.A catalogue of all available parts of this series of-guidelines can be accessed on the internet atwww.vdi.de/4257.IntroductionThe measurement and assessment of parti

33、cles andgaseous chemical compounds in emissions and ambi-ent air is regulated by the Bundes-Immissionsschut-zgesetz (German Federal Immission Control Act,BImSchG) and the associated implementing ordi-nances including the Technische Anleitung zur Rein-haltung der Luft (Technical Instructions on Air Q

34、ual-ity Control, TA Luft). The purpose of these regula-tions is to protect humans, animals and plants, soil,water, the atmosphere as well as cultural objects andother material goods from harmful effects on the en-vironment and to prevent the occurrence of any suchharmful effects on the environment.T

35、he statutory requirements for the limitation of mi-crobial emissions have so far not been detailed andare of a general nature only. The Technical Instruc-tions on Air Quality Control (TA Luft) specifies forcertain facilities, that “the possibilities to reduceemissions of germs and endotoxins by stat

36、e-of-the-arttechniques shall be examined”.Additionally numerous technical rules have been es-tablished in the field of occupational health andsafety (Technische Regeln fr Biologische Arbeitsst-offe (Technical Rules for Biological Agents, TRBA)and environmental protection. Further informationcan be o

37、btained from the publication series by Com-mission on Air Pollution Prevention (KommissionReinhaltung der Luft, KRdL) Volume 30 1, Volume35 2, Volume 39 3 and Volume 44 4.The subject area “Bioaerosols and biological agents”is divided into several series of guidelines due to itscomplexity:B55EB1B3E14

38、C22109E918E8EA43EDB30F09DCDB7EF8BD9NormCD - Stand 2013-05Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2013 4 VDI 4257 Blatt 1 / Part 1Die Richtlinienreihe VDI 4250 beschreibt die Wir-kung mikrobieller Luftverunreinigungen auf denMenschen.Die Richtlinienreihe VDI 4251 legt die

39、Bedingungenfest, die bei der Planung von Immissionsmessungenmikrobieller Luftverunreinigungen und bei der Aus-breitungsmodellierung bercksichtigt werden ms-sen.In der Richtlinienreihe VDI 4252 werden die ver-schiedenen Verfahren zur Probenahme von Bioaero-solen beschrieben und die Anforderungen an d

40、ieDurchfhrung der Immissionsmessungen festgelegt.Die Richtlinienreihe VDI 4253 legt die Bedingungenfr die Anzucht und Detektion von Mikroorganismensowie fr die Analyse von Viren fest und baut auf derin VDI 4252 und VDI 4257 beschriebenen Probe-nahme auf.Die Richtlinienreihe VDI 4254 wird sich mit de

41、rAnalyse von gasfrmigen Luftverunreinigungenmikrobieller Herkunft wie MVOC, Endotoxinen,Mykotoxinen und Glucanen beschftigen.Die Richtlinienreihe VDI 4255 stellt die unterschied-lichen Quellen mikrobieller Luftverunreinigungendar und beschreibt Verfahren zur Minderung dieserEmissionen.In der Richtli

42、nienreihe VDI 4256 werden die statisti-schen Kenngren festgelegt, die fr die Beschrei-bung und Vergleichbarkeit der Verfahren notwendigsind.Die Richtlinienreihe VDI 4257 beschreibt die Pla-nung, die Durchfhrung und die verschiedenen Ver-fahren der Emissionsmessung von mikrobiellen Luft-verunreinigun

43、gen.Die Richtlinienreihe VDI 4258 wird die Herstellungvon Prfbioaerosolen zur Validierung von Messver-fahren beschreiben.Die Anwendung dieser Richtlinie setzt die Berck-sichtigung der oben aufgefhrten Richtlinienreihenvoraus. Eine bersicht ber die aktuellen Richtlinienist im Internet unter www.vdi.d

44、e/bioaerosole abrufbar.1 AnwendungsbereichDie Aufgabe der Messplanung besteht darin, ein vor-gegebenes Messproblem zu analysieren. Daraus er-geben sich Anforderungen an Organisation, Mess-technik, Messstrategie, Auswertung, Qualittssiche-rung und Berichterstattung.Die beschriebenen Anforderungen sol

45、len die Planungvon Emissionsmessungen mikrobieller Luftverunrei-nigungen in der Art ermglichen, dass eine vorge-legte Aufgabenstellung mit hinreichender Aussage-Series of guidelines VDI 4250 describes the impactof microbial air pollutants on humans.Series of guidelines VDI 4251 defines the condition

46、sto be taken into account in ambient air measurementplanning and dispersion modelling for microbial airpollutants.In series of guidelines VDI 4252 different bioaerosolsampling methods are described and the require-ments for the realization of the ambient air measure-ment are laid down.Series of guid

47、elines VDI 4253 lays down the condi-tions for cultivation and detection of bioaerosols aswell as for the analysis of viruses and is based on thesampling method described in VDI 4252 andVDI 4257.Series of guidelines VDI 4254 will be concernedwith the analysis of gaseous air pollutants of micro-bial o

48、rigin such as MVOC (microbial volatile organiccompounds), endotoxins, mycotoxins and glucanes.Series of guidelines VDI 4255 presents differentsources of emission of microbial air pollutants anddescribes methods for the reduction of these emis-sions.Series of guidelines VDI 4256 defines the statistic

49、alcharacteristics required for the description and com-parability of the methods.Series of guidelines VDI 4257 describes the plan-ning, the procedure and the different methods foremission measurements of microbial air pollutants.Series of guidelines VDI 4258 will specify the prep-aration of testing bioaerosols for the validation ofmeasurement methods.The application of this guideline presupposes theconsideration of the above series of guidelines. Anoverview of all relevan